Membranfiltration für industrielle Prozessbäder
Prozessbadaufbereitung mit Membranfiltration verlängert die Nutzungsdauer industrieller Bäder: Öl, Fette, Partikel und Feststoffe werden abgetrennt. Ziel ist ein möglichst hoher bis vollständiger Erhalt der nutzbaren Badbestandteile. Das senkt die Betriebskosten für Medien, Wasser und Entsorgung. Bei Entfettungsbädern wird die Badstandzeit typischerweise um das Drei- bis Zehnfache verlängert. Bei Reinigungsbädern kommt eine gleichbleibende und bessere Bauteilsauberkeit mit weniger Restschmutz hinzu.
Atec entwickelt und baut seit 1991 in Neu-Ulm Anlagen für diese Aufgabe. Entfettungs-, Wasch- und Reinigungsbäder sowie Spülen sind die häufigsten Anwendungen; ebenso aufbereitet werden Beizbäder, Sealingbäder, Elektrolyte und weitere Prozessbäder. Fast alle Anlagen arbeiten als Retrofit am bestehenden Bad.
Was die Prozessbadaufbereitung leistet
Ein Prozessbad altert. Schmutzfracht reichert sich an, der Pflegeaufwand steigt, und schließlich wird das Bad verworfen und neu angesetzt. Die Membranfiltration verlangsamt diese Alterung: Sie entfernt die Verschmutzungen und ermöglicht einen möglichst hohen bis vollständigen Erhalt der nutzbaren Badbestandteile.
Längere Standzeiten und geringere Betriebskosten
- Deutliche Standzeitverlängerung, z.B. drei- bis zehnfache Verlängerung der Badstandzeit im Entfettungsbad
- Möglichst hoher bis vollständiger Erhalt der nutzbaren Badbestandteile
- Weniger Frischwasser, weniger Badchemie, weniger Abwasser zur Entsorgung
- Bei Reinigungsbädern: geringerer Reinigerbedarf durch den Erhalt nutzbarer Reinigerkomponenten
- Automatische Badfiltration reduziert den manuellen Aufwand für die Badpflege
Bei Reinigungsbädern zusätzlich: bessere Bauteilsauberkeit
- Konstante Badqualität statt Sägezahn zwischen zwei Badwechseln
- Weniger Restschmutz auf den Bauteilen
- Reproduzierbarer Reinigungsprozess als Grundlage für dokumentierte Sauberkeitswerte
Was im Bad bleibt — und was herausgeht
Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit ist nicht, wie viel abgetrennt wird, sondern wie sauber getrennt wird. Ziel ist ein möglichst hoher bis vollständiger Erhalt der nutzbaren Badbestandteile bei gleichzeitig zuverlässiger Entfernung der Schmutzfracht. Welche Bestandteile das konkret sind, hängt vom jeweiligen Bad ab.
Am Beispiel Entfettungsbad: Bei richtiger Membranwahl bleiben die gelösten Reinigerkomponenten und die freien Tenside vollständig erhalten. Der Reiniger wird entlastet, seine Schmutztragfähigkeit wiederhergestellt.
| Beispiel Entfettungsbad — wird zurückgehalten | … bleibt im Bad |
|---|---|
| Emulgierte Öle und Fette | Freie Tenside |
| Partikel und Feststoffe | Gelöste Reinigerbestandteile |
| Bakterien | Gelöste Laugen- bzw. Säurebestandteile |
Automatisierung der Badpflege
Die automatische Badfiltration reduziert den manuellen Aufwand für die Badpflege erheblich. Bei Reinigungsbädern lässt sich optional über die automatische Nachschärfung des Reinigers durch die Atec-Anlage eine nahezu automatische Badkontrolle und -pflege realisieren.
Dead-End und Cross-Flow: die zwei Filtrationsarten
Filtrationsanlagen unterscheiden sich zuerst in der Strömungsführung. Beide Bauarten haben klare Einsatzgebiete.
| Merkmal | Dead-End-Filtration | Cross-Flow-Filtration |
|---|---|---|
| Strömung | Das Medium strömt senkrecht auf die Membran zu | Das Medium überströmt die Membran mit hoher Geschwindigkeit |
| Deckschicht | Baut sich zunehmend auf und kann selbst als Filterschicht dienen | Wird durch die Überströmung gering gehalten |
| Entfernung der Deckschicht | Rückspülen oder Öffnen des Filters | Weitgehend im laufenden Betrieb |
| Filtratfluss | Sinkt mit wachsender Deckschicht | Hoher, stabiler Filtratfluss |
| Einsatz bei Atec | Trinkwasseraufbereitung, Membranbioreaktoren (MBR), leicht belastete Prozessmedien und Abwässer | Industrielle Prozessbäder, Abwasseranwendungen |
Für stark belastete industrielle Prozessbäder ist die Cross-Flow-Filtration in der Regel die passende Wahl. Sie ermöglicht über lange Betriebszeiten einen stabilen und hohen Filtratfluss und eine hohe Aufkonzentration und damit eine hohe Recyclingrate.
Welche Trenngrenze für welche Aufgabe
Die Trenngrenze und die weiteren Trenneigenschaften der Membran bestimmen, welche Bestandteile zurückgehalten werden und welche passieren dürfen. Die passende Membranauswahl ist für die Prozessbadpflege entscheidend.
| Verfahren | Wird zurückgehalten | Einsatz bei Atec |
|---|---|---|
| Mikrofiltration (MF) | Emulgierte Öle und Fette, Partikel, Bakterien | Mit Abstand die häufigste Auslegung — Standardfall in der Prozessbadaufbereitung |
| Ultrafiltration (UF) | Zusätzlich hochmolekulare gelöste Stoffe | Wo die Trennaufgabe es erfordert |
| Nanofiltration (NF) | Gelöste organische Stoffe und – je nach Membran – bestimmte Ionen | Wenn eine noch feinere Abtrennung nötig ist – oft auch als 2. Stufe nach einer MF oder UF |
Nanofiltration ist bei Atec eine eigenständige Anlagen-Linie und kann je nach Aufgabe mit Mikro- oder Ultrafiltration kombiniert werden. Keramische Nanofiltrationsmembranen setzt Atec bereits erfolgreich ein. Polymer-Wickelmembranen sind im Bereich Nanofiltration aber noch Standard.
Entkopplung von Druck und Cross-Flow — und was Atec darüber hinaus macht
Jede Cross-Flow-Anlage braucht zwei Größen: den Druck über der Membran, der das Filtrat hindurchtreibt, und die Überströmgeschwindigkeit, die die Deckschicht abträgt. Werden beide getrennt erzeugt, lässt sich jede Größe unabhängig auf das Medium einstellen.
Diese Entkopplung ist ein wesentliches Prinzip für anspruchsvolle industrielle Filtrationsaufgaben und ein wichtiges Qualitätsmerkmal hochwertiger Cross-Flow-Anlagen. Atec setzt dieses Prinzip in seinen Cross-Flow-Anlagen konsequent um.
Atec entwickelt seine Anlagen seit der Gründung selbst und baut sein Leistungsangebot kontinuierlich weiter aus. Das bedeutet die Weiterentwicklung bestehender und die Neuentwicklung zukünftiger Anlagentypen. Historischer Eckpunkt: das erste Patent 1992.
Welche Anlage für welche Aufgabe
Die Auswahl richtet sich nach Badvolumen, Verschmutzungsart und Platzangebot. Fünf Anlagen-Linien mit unterschiedlichen Schwerpunkten, deren Einsatzfelder sich je nach Anwendung ergänzen oder überschneiden.
Atec Minitube
Kleine und mittlere Prozessbäder bis ca. 10 m³. Kleinste Anlage, Standfläche 600 × 1.200 mm = 0,72 m² — kleiner als eine Europalette.
Atec Miditube
Mittlere bis hohe Volumenströme, Prozessbäder bis über 100 m³, auch industrielle Abwasserströme. Als Reihenmiditube modular erweiterbar.
Atec Disc Filter
Schwierige Medien mit hohem Feststoffgehalt, auch als nachgeschalteter Konzentrator. Offene Scheibenanordnung verhindert Verblockung auch bei sehr hohen Konzentrationen.
Atec Submerged Filter
Getauchte keramische Membranen. Trinkwasser, MBR-Nachrüstung, leicht belastete Prozessmedien und Abwässer. Hoher Rückhalt von Trübstoffen und Bakterien, hohe Filtratausbeute bei geringem Rückspülwasserbedarf.
Atec Nanofiltration
Spülbadaufbereitung, CSB-Senkung, geeignete Beizbäder. Eigene Anlagen-Linie mit engerer Trenngrenze als Mikro- und Ultrafiltration.
Ausführungen und Container
Hochtemperatur-, Laugen- und Säureausführungen sind für alle Linien möglich, ebenso Containerlösungen in 10, 20 und 40 Fuß.
Nachrüstung am bestehenden Bad
Fast alle Atec-Anwendungen sind Retrofit. Die Anlage filtert das bestehende Bad im Bypass — Prozess und Badchemie bleiben unverändert. Ein Eingriff in die Reinigungsanlage selbst ist nicht nötig.
- Anbindung an vorhandene Entfettungs-, Wasch-, Reinigungs-, Spül-, Beiz- und Sealingbäder
- Keine Umstellung des Verfahrens und keine neue Badchemie
- Platzbedarf ab 0,72 m² — Aufstellung auch in beengten Hallen möglich
- Kauf, Miete oder Mietkauf möglich
- Spätere Anpassung und Erweiterung der Anlage jederzeit machbar
Ergebnisse aus umgesetzten Projekten
Die folgenden Werte stammen aus konkreten Projekten und gelten jeweils für ihren Anwendungsfall. Sie sind keine allgemeine Zusage.
- 3- bis 10-fach längere Badstandzeit (Entfettungsbadpflege, typischer Bereich)
- bis 50-fach längere Standzeit im Spitzenfall (Automobilzulieferer, Entfettungsbad, 2021)
- 80 % weniger Reiniger-Zugabe (Stahlverarbeitung Österreich, Heißentfettung, 2024)
- 6 statt 1 Wochen Standzeit (Sealingbad)
- 0,72 m² Standfläche (Atec Minitube)
- 12+ Anlagen an zwei Standorten (Automobilzulieferer, 2018–2024)
Öffentlich dokumentiert sind 17 Referenzprojekte aus den Jahren 2021 bis 2025 — von der Batterieindustrie über Eloxalwerke und Pulverbeschichter bis zur Trinkwasseraufbereitung in Libyen.
Häufige Fragen
Wie verlängert die Membranfiltration die Standzeit eines Prozessbades?
Beispiel Entfettungsbad: Die Membran hält Öl, Fette, Partikel und Bakterien zurück und lässt die nutzbaren Badbestandteile passieren. Es bleiben mit der richtigen Membranwahl die gelösten Reinigerkomponenten und die freien Tenside vollständig erhalten. Die Schmutztragfähigkeit wird laufend wiederhergestellt statt über Wochen abzusinken — bei Entfettungsbädern ergibt das in der Praxis eine drei- bis zehnfache Standzeitverlängerung, in Einzelfällen deutlich mehr.
Welche Bäder lassen sich aufbereiten?
Entfettungs-, Wasch- und Reinigungsbäder sowie Spülen sind die häufigsten Anwendungen. Ebenso aufbereitet werden Beizbäder, Sealingbäder, Elektrolyte und weitere Prozessbäder. Welche Trenngrenze und welche Anlage passt, hängt vom Medium und vom Badvolumen ab.
Verbessert die Badaufbereitung auch die Bauteilsauberkeit?
Bei Reinigungsbädern ja. Ein konstant sauberes Bad liefert reproduzierbare Reinigungsergebnisse, während ein alterndes Bad die Restschmutz-Werte über den Badzyklus hinweg schwanken lässt. Wer Reinheitsanforderungen dokumentieren muss, braucht diese Konstanz.
Kann eine Anlage an ein bestehendes Bad angebunden werden?
Ja, das ist der Regelfall. Fast alle Atec-Anwendungen sind Retrofit: Die Anlage filtert das bestehende Bad im Bypass, Prozess und Badchemie bleiben unverändert. Bei einer Standfläche ab 0,72 m² ist die Aufstellung auch in beengten Produktionshallen möglich.
Welche Anlage passt zu welchem Badvolumen?
Für kleine und mittlere Bäder bis etwa 10 m³ ist der Minitube die häufigste Wahl. Prozessbäder bis über 100 m³ deckt der Miditube ab, bei Bedarf durch zusätzliche Filtermodule modular erweiterbar. Für Medien mit hohem Feststoffgehalt kommt der Disc Filter zum Einsatz, für Spülbäder und die CSB-Senkung gegebenenfalls die Nanofiltration.
Mit welcher Trenngrenze wird typischerweise gearbeitet?
Die mit Abstand häufigste Auslegung ist die Mikrofiltration mit 0,1 bis 0,2 µm. Ultrafiltration kommt dort zum Einsatz, wo die Trennaufgabe es erfordert, Nanofiltration bei gelösten Stoffen — etwa in der Spülbadaufbereitung oder zur CSB-Senkung.
Muss die Anlage gekauft werden?
Nein. Neben dem Kauf sind Miete und Mietkauf möglich. In allen Fällen wird die Anlage auf den konkreten Anwendungsfall ausgelegt — Kapazität, Membranen, Pumpen, Sensorik sowie Steuerung und Visualisierung.